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德优网2023陕西省西安市碑林区铁一中学高中物理考试期中高一下

2022-2023学年陕西省西安市铁一中学高一(下)期中物理试卷

试卷总分:100分    命题人:dygzwlyn    考试时长:120分钟

一、选择题(12小题共48分)
1. (本题4分) 德优题库如图所示,汽车以10m/s的速度沿直道匀速驶向路口,当行至距离路口停车线20m处时,绿灯还有3s熄灭,若最终该汽车在绿灯熄灭时停止在停车线处,则该汽车运动的速度v随时间t的变化关系图像一定是(  )
A.德优题库
B.德优题库
C.德优题库
D.德优题库
2. (本题4分) 关于功,下列说法中正确的是(  )

A.力越大,表明此力做功越快

B.力的大小和物体在力的方向上的位移大小决定功的多少

C.正功表示功的方向为正方向,负功表示功的方向与正方向相反

D.两个互成90°角的力分别对物体做了3J和4J的功,则这两力的合力做功为5J

3. (本题4分) 德优题库如图所示,ad、bd、cd是竖直面内三根固定的光滑细杆,每根上套着一个小滑环(图中未画出),三个滑环分别从a、b、c处释放(初速为0),用t1、t2、t3依次表示各滑环到达d所用的时间,则(  )
A.t1<t2<t3
B.t3>t1>t2
C.t1>t2>t3
D.t1=t2=t3
4. (本题4分) 物体A、B都静止在同一水平面上,它们的质量分别是mA和mB,与水平面之间的动摩擦因数分别为μA和μB.用平行于水平面的力F分别拉物体A、B,得到加速度a和拉力F的关系图象分别如图中A、B所示.已知tan26°34′=0.5,利用图象可求出A、B两物体与水平面之间的动摩擦因数μA和μB的数值分别为(  )

A.μA,μB             B.μA=0.2,μB=0.1
C.μA=0.1,μB=0.05            D.μA=0.1,μB=0.2
5. (本题4分) 如图所示为足球球门,球门宽为L.一个球员在球门中心正前方距离球门s处高高跃起,将足球顶入球门的左下方死角(图中P点)。球员顶球点的高度为h。足球做平抛运动(足球可看成质点,忽略空气阻力),则(  )

A.足球位移的大小   

B.足球初速度的大小 

C.足球末速度的大小  

D.足球初速度的方向与球门线夹角的正切值

6. (本题4分) 2023年1月9日,“长征七号”A运载火箭在中国文昌航天发射场点火起飞,托举“实践二十三号”卫星直冲云霄,随后卫星进入预定轨道,发射取得圆满成功。假设该轨道为圆,且在该轨道上还有其他卫星绕地球运动,则对该轨道上的所有卫星,下列物理量一定相同的是(  )
A.动能
B.向心加速度
C.周期
D.线速度
7. (本题4分) 如图,将一质量为m的小球从a点以初速度v斜向上抛出(不计空气阻力),小球先后经过b、c两点。已知a、c之间的高度差和b、c之间的高度差均为h,重力加速度为g,取a点所在的水平面为零势能面,则小球在(  )

A.b点的机械能为2mgh  

B.b点的动能为 

C.c点的机械能为mgh

D.c点的动能为

8. (本题4分) 如图甲所示,轻杆一端固定在O点,另一端固定一小球,现让小球在竖直平面内做半径为R的圆周运动。小球运动到最高点时,杆与小球间弹力大小为N,小球在最高点的速度大小为v,其N﹣v2图象如图乙所示。则(  )

A.小球的质量为 

B.当地的重力加速度大小为

C.v2=c时,在最高点杆对小球的弹力方向向上 

D.v2=2b时,在最高点杆对小球的弹力大小为2a

9. (本题4分) 两实心小球甲和乙由同一种材料制成,甲球质量大于乙球质量。两球在空气中由静止下落,假设它们运动时受到的阻力与球的半径成正比,与球的速率无关。若它们下落相同的距离,则(  )

A.甲球用的时间比乙球长

B.甲球末速度的大小大于乙球末速度的大小

C.甲球加速度的大小小于乙球加速度的大小

D.甲球克服阻力做的功大于乙球克服阻力做的功

10. (本题4分) 如图所示,一倾角为θ的固定粗糙斜面,下端固定一轻质弹簧,弹簧上端位于B点.一质量为m的小物块从A点以某一速度匀速滑下,当物块到达B点后将弹簧压缩到C点,然后向上返回恰好能回到A点.已知AC长度为x,重力加速度为g,则(  )

A.物块与斜面之间的动摩擦因数为μ=sinθ   

B.物块匀速下滑的速度大小为 

C.弹簧的最大弹性势能为Epm=2mgxsinθ  

D.从B点到C点的过程中,物块和弹簧组成的系统机械能守恒

11. (本题4分) 如图所示,足够大的平台上放一个质量为m的物块(视为质点),轻质橡皮筋一端与物块连接,另一端系在竖直转轴上距平台高度为h的A点,开始时橡皮筋伸直但无弹力且与平台的夹角为37°。现使物块随平台由静止开始缓慢加速转动,当橡皮筋与平台的夹角为30°时,物块恰好要离开平台。物块与平台间的动摩擦因数为0.2,重力加速度大小为g,取sin37°=0.6,cos37°=0.8,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,橡皮筋的弹力始终遵循胡克定律,且弹性势能Epkx2(其中k为橡皮筋的劲度系数,x为橡皮筋的形变量)。下列说法正确的是(  )

A.当平台的角速度大小为时,物块相对平台静止

B.橡皮筋的劲度系数为

C.物块在平台上滑动的过程中,其速度大小可能为2 

D.在平台转动的过程中,摩擦力对物块做的功为mgh

12. (本题4分) 如图所示,在2010年2月温哥华冬奥会自由式滑雪比赛中,我国某一运动员从弧形雪坡上沿水平方向飞出后,又落回到斜面雪坡上,如图所示,若斜面雪坡的倾角为θ,飞出时的速度大小为v0,不计空气阻力,运动员飞出后在空中的姿势保持不变,重力加速度为g,则(  )

A.如果v0不同,则该运动员落到雪坡时的速度方向也就不同  

B.不论v0多大,该运动员落到雪坡时的速度方向都是相同的  

C.运动员落到雪坡时的速度大小是  

D.运动员在空中经历的时间是

二、实验题(2小题共18分)
13. (本题4分) 某同学用如图所示装置来探究“在外力一定时,物体的加速度与其质量之间的关系”。

(1)下列实验中相关操作正确的是      
A.平衡摩擦力时,应先将沙桶用细线绕过定滑轮系在小车上
B.平衡摩擦力时,小车后面应固定一条纸带,纸带穿过打点计时器
C.小车释放前应靠近打点计时器,且先释放小车后接通打点计时器的电源
(2)将沙和沙桶的总重力mg近似地当成小车所受的拉力F,会给实验带来系统误差。设小车所受拉力的真实值为F,为了使系统误差,小车和砝码的总质量为M,则M与m应当满足的条件         
14. (本题14分) 用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律。重锤从高处由静止开始下落,重锤上拖着的纸带通过打点计时器,打出一系列的点,对纸带上的点迹进行测量,即可验证机械能守恒定律。已知当地重力加速度为g。
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(1)除了图中所示的装置之外,还必须使用的器材是        
A.直流电源、天平(含砝码)
B.直流电源、刻度尺
C.交流电源、天平(含砝码)
D.交流电源、刻度尺
(2)下面列举了该实验的几个操作步骤:
A.按照图5所示安装好实验器材并连接好电源
B.先打开夹子释放纸带,再接通电源开关打出一条纸带
C.测量纸带上某些点间的距离
D.根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能
其中没有必要进行的或者操作不当的步骤是        (选填步骤前的字母);
(3)如图所示,根据打出的纸带,选取纸带上的连续的五个点A、B、C、D、E,通过测量并计算出点A距起始点O的距离为s0,点AC间的距离为s1,点CE间的距离为s2,若相邻两点的打点时间间隔为T,重锤质量为m,根据这些条件计算重锤从释放到下落OC距离时的重力势能减少量ΔEp=       ,动能增加量ΔEk=       ;在实际计算中发现,重锤减小的重力势能总是大于重锤增加的动能,其原因主要是        
(4)某同学利用图2中纸带,先分别测量出从A点到B、C、D、E、F、G点的距离h(其中F、G点为E点后连续打出的点,图中未画出),再计算打出B、C、D、E、F各点时重锤下落的速度v和v2,绘制v2-h图像,如图3所示,并求得图线的纵轴截距b和斜率k。
①请说明如何根据图像验证重锤下落过程机械能是否守恒?       
②假设上述实验操作中不受一切阻力影响,此时绘制的v2-h图线的纵轴截距b'和斜率k'与b、k的关系最可能的是        
A.b'>b,k'>k
B.b'<b,k'=k
C.b'<b,k'<k
D.b'=b,k'>k
三、计算题(4小题共34分)
15. (本题8分) 德优题库如图所示,半径为R的圆盘绕垂直于盘面的中心轴匀速转动,其正上方h处沿OB方向水平抛出一小球,要使小球与圆盘只碰一次,且落点为B,已知重力加速度为g。求:
(1)小球的初速度v0大小;
(2)圆盘转动的角速度ω可能的表达式。
16. (本题8分) 如图所示,半径为R的圆管BCD竖直放置,一可视为质点的质量为m的小球以某一初速度从A点水平抛出,恰好从B点沿切线方向进入圆管,到达圆管最高点D后水平射出。已知小球在D点对管下壁压力大小为mg,且A、D两点在同一水平线上,BC弧对应的圆心角θ=60°,不计空气阻力。求:
(1)小球在A点初速度的大小;
(2)小球在D点角速度的大小;
(3)小球在圆管内运动过程中克服阻力做的功。
17. (本题8分) 德优题库冰壶比赛是在水平冰面上进行的体育项目,比赛场地示意图如图所示。比赛时,运动员脚蹬起蹬器,身体成跪式手推冰壶从本垒圆心O向前滑行,至前卫线时放开冰壶使其沿直线OO′滑向营垒圆心O′,为使冰壶能在冰面上滑的更远,运动员可用毛刷刷冰面以减小冰壶与冰面间的动摩擦因数。已知O点到前卫线的距离d=4m,O、O′之间的距离L=30.0m,冰壶的质量为20kg,冰壶与冰面间的动摩擦因数μ1=0.008,用毛刷刷过冰面后动摩擦因数减小到μ2=0.004,营垒的半径R=1m,g取10m/s2
(1)若不刷冰面,要使冰壶恰好滑到O′点,运动员对冰壶的推力多大?
(2)若运动员对冰壶的推力为10N,要使冰壶滑到营垒内,用毛刷刷冰面的距离是多少?
18. (本题10分) 德优题库如图所示,固定斜面的倾角θ=30°,物体A与斜面之间的动摩擦因数为μ,轻弹簧下端固定在斜面底端,弹簧处于原长时上端位于C点.用一根不可伸长的轻绳通过轻质光滑的定滑轮连接物体A和B,滑轮右侧绳子与斜面平行,A的质量为2m,B的质量为m,初始时物体A到C点的距离为L.现给A、B一初速度v0使A开始沿斜面向下运动,B向上运动,物体将弹簧压缩到最短后又恰好能弹到C点.已知重力加速度为g,不计空气阻力,整个过程中,轻绳始终处于伸直状态,求此过程中:
(1)物体向下运动刚到C点时的速度;
(2)弹簧的最大压缩量;
(3)弹簧中的最大弹性势能.
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  • 题号
  • 考点
  • 操作
  • 1
  • 复杂的运动学图像问题,
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  • 2
  • 重力做功的特点和计算,功率的定义、物理意义和计算式的推导,
  • 查看
  • 3
  • 匀变速直线运动位移与时间的关系,牛顿第二定律的简单应用,
  • 查看
  • 4
  • 力的合成与分解的应用,牛顿第二定律的简单应用,
  • 查看
  • 5
  • 平抛运动速度的计算,
  • 查看
  • 6
  • 万有引力与重力的关系(黄金代换),近地卫星,
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  • 7
  • 机械能守恒定律的简单应用,
  • 查看
  • 8
  • 牛顿第二定律的简单应用,杆球类模型及其临界条件,
  • 查看
  • 9
  • 牛顿第二定律在竖直抛体运动中的应用(阻力变化问题),重力做功的特点和计算,
  • 查看
  • 10
  • 常见力做功与相应的能量转化,机械能守恒定律的简单应用,
  • 查看
  • 11
  • 牛顿第二定律与向心力结合解决问题,动能定理的简单应用,
  • 查看
  • 12
  • 平抛运动速度的计算,
  • 查看
  • 13
  • 探究加速度与力、质量之间的关系,
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  • 14
  • 验证机械能守恒定律,
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  • 15
  • 平抛运动速度的计算,线速度的物理意义及计算,
  • 查看
  • 16
  • 平抛运动速度的计算,物体在环形竖直轨道内的圆周运动,动能定理的简单应用,
  • 查看
  • 17
  • 动能定理的简单应用,
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  • 18
  • 动能定理的简单应用,常见力做功与相应的能量转化,
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